本發(fā)明涉及民族樂器古箏，具體是在制作古箏時，鑲粘本轉(zhuǎn)調(diào)頭，可使傳統(tǒng)古箏具有五音制十二種調(diào)式的快速轉(zhuǎn)換功能。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)古箏是歷史悠久的民族樂器，它音域?qū)?、音色美、演奏技法完備，深受國人喜愛。但它存在兩種不足，一是低音效果差，二是轉(zhuǎn)調(diào)困難。

本案申請人曾在2011年申報懸音型轉(zhuǎn)調(diào)箏專利，設(shè)計了扁鐘型、凸檐式獨(dú)立音箱和箏框架的分體結(jié)構(gòu)，大大提高音箱發(fā)聲效率，可使古箏發(fā)出重低音(木音)。又設(shè)計了由凸輪控制的雙杠桿聯(lián)動轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)，基本解決了古箏的兩大難題。

很多傳統(tǒng)古箏演奏者，仍然鐘情于以琴弦音為主的滄桑音，不太喜歡音箱的重低音(木音)，但是，傳統(tǒng)古箏的轉(zhuǎn)調(diào)仍是未解難題。先前發(fā)明的轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)，其微調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)在琴頭下面，不易操作，另外總體機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，制作難度大。本發(fā)明人總結(jié)經(jīng)驗，經(jīng)過深入研究實驗，成功設(shè)計了專門用于傳統(tǒng)古箏的轉(zhuǎn)調(diào)頭，為傳統(tǒng)古箏的使用開拓了新空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是依前一專利為基礎(chǔ)，進(jìn)行的創(chuàng)新發(fā)明。目標(biāo)是：1、與傳統(tǒng)古箏結(jié)構(gòu)尺寸匹配，方便鑲粘，結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2、在琴頭上部，設(shè)計精準(zhǔn)可靠、方便操控的半音微調(diào)機(jī)構(gòu)。3、降低轉(zhuǎn)調(diào)操作扭矩，能雙向轉(zhuǎn)調(diào)，適應(yīng)兒童操作。4、采用先進(jìn)工藝技術(shù)，便于批量制作。

本發(fā)明的目標(biāo)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本轉(zhuǎn)調(diào)頭以傳統(tǒng)箏弦釘板為基準(zhǔn)件，從上到下布置轉(zhuǎn)調(diào)傳動系統(tǒng)。琴頭的右弦枕弧面設(shè)有二十一槽，槽內(nèi)定軸懸掛著上杠桿。上杠桿的功能是，中間的弦枕輪固定弦位，右端張緊輪外擺張緊琴弦升半音，上杠桿左側(cè)設(shè)有半音微調(diào)板。微調(diào)板右端定位插在上杠桿的扁方孔內(nèi)，作為轉(zhuǎn)動支點(diǎn)。板的中間孔懸掛著拉桿，拉桿下端連接著下杠桿。調(diào)整微調(diào)板左端的螺栓，可微調(diào)該板與上杠桿之間的相對夾角。

系統(tǒng)在定弦音位時，上杠桿左端在上位，右端下部壓在右弦枕槽底面，是杠桿的下死點(diǎn)，本弦號凸輪亦處于定弦音位，升半音機(jī)構(gòu)處于閑置待用狀態(tài)，此時，可任意調(diào)整定弦音，確保定弦音音準(zhǔn)。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)調(diào)箱設(shè)在弦釘板下部，與古箏演奏支撐架位置重合，這樣不影響演奏者使用的下空間。轉(zhuǎn)調(diào)箱內(nèi)兩端設(shè)有軸承，支承著六方主軸，六方軸的軸線與弦釘板下棱邊平行。六方軸上安裝著與箏弦相對應(yīng)的21片凸輪，每片凸輪下部，布置有下杠桿。下杠桿靠導(dǎo)向架板雙向定位，下杠桿中間的支承輪壓在凸輪片上，右端的v型槽卡在導(dǎo)向架板槽孔的下棱邊，以此作為下杠桿橫向定位基準(zhǔn)，也是本杠桿的擺動支點(diǎn)。為確保定位，右端設(shè)卡簧拉緊。下杠桿左側(cè)通過拉桿與上杠桿連接。

每組拉桿的長度尺寸，是琴弦在定弦音位時確定的。此時，琴弦將上杠桿右端壓在下死點(diǎn)，使左端擺到高位，擰松拉桿下部螺母，擰進(jìn)微調(diào)板螺栓，將上杠桿的微調(diào)板調(diào)到最大張角，拉桿牽引下杠桿左端也處高位，此時下杠桿的中間支承輪正好壓在凸輪的凹處定弦音位。在此狀態(tài)下，適當(dāng)擰緊拉桿的螺母，使支承輪與凸輪凹接觸，即可測定拉桿長度值。

當(dāng)轉(zhuǎn)動凸輪到升半音位時，下杠桿支承輪被下壓，左端連著拉桿牽引上杠桿左端下行，使右端張緊輪外擺，頂緊琴弦升音。上杠桿微調(diào)螺栓在琴面上，可直接用兩手指在琴弦間隔空間扭轉(zhuǎn)調(diào)音，亦可用專用工具調(diào)音。

本發(fā)明的凸輪與上下杠桿尺寸設(shè)計具有以下功能，即每根弦號的機(jī)構(gòu)都具有大于半音的調(diào)音能力。在校準(zhǔn)定弦音的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)調(diào)升半音時，按校音器的指示，精細(xì)調(diào)整微調(diào)螺栓，可輕易的校準(zhǔn)升半音。

傳統(tǒng)古箏音域為四個八度加一根弦，每轉(zhuǎn)一調(diào)(主軸轉(zhuǎn)60度)，需有4至5根弦升半音，古箏每根弦張力很大，在幾公斤至幾十公斤范圍內(nèi)，本發(fā)明采用三種創(chuàng)新設(shè)計解決轉(zhuǎn)調(diào)省力問題。1、上杠桿張緊輪的位置選擇，采用了肘桿增力原理。在琴頭箏弦的折線段處，用較小的橫向頂力可產(chǎn)生很大的琴弦內(nèi)張力。2、將同一檔4至5根弦的凸輪，用順序升位法，拉開間距，這樣極大減小轉(zhuǎn)調(diào)的瞬時扭矩。3、在拉桿下部設(shè)助力彈簧，用以平衡琴弦側(cè)向壓力的大部分，同時也減少了下杠桿對主軸徑向壓力。本彈簧力的選擇條件是，確保上杠桿在定弦位時右端下死點(diǎn)無間隙。

本發(fā)明的調(diào)式排序是按以下原則確定的。古箏的21根琴弦，每根弦都是按十二平均音律，調(diào)定兩種穩(wěn)定狀態(tài)，即定弦音與升半音，一根弦相當(dāng)于鋼琴的兩個相鄰鍵。一臺箏選定六個調(diào)式后，按前一調(diào)式為后一調(diào)式的轉(zhuǎn)調(diào)基礎(chǔ)為原則，這樣便于凸輪設(shè)計能優(yōu)化排序。

本發(fā)明的十二種調(diào)式由兩臺箏分擔(dān)，其中一臺為常用調(diào)。這種設(shè)計，機(jī)構(gòu)簡單可靠，保護(hù)琴弦彈性，保證長久穩(wěn)定使用。

本發(fā)明是用旋鈕操作主軸轉(zhuǎn)調(diào)，六檔定位輪由彈簧壓緊鋼球或圓輪定位。主軸為六方斷面，凸輪有激光切割的內(nèi)六方孔，便于安裝和定位。為方便使用，轉(zhuǎn)調(diào)旋鈕可正反雙向轉(zhuǎn)調(diào)。當(dāng)回轉(zhuǎn)時，因琴弦釋放彈性作用力，使轉(zhuǎn)動產(chǎn)生沖擊，此時，助力彈簧起緩沖作用。

本發(fā)明經(jīng)過樣機(jī)實驗，達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)，實現(xiàn)：結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)古箏匹配，微調(diào)定音方便可靠，雙向轉(zhuǎn)調(diào)省力，結(jié)構(gòu)優(yōu)化易制造。本發(fā)明定弦音和升半音都處于系統(tǒng)剛性穩(wěn)定狀態(tài)，所以保證了古箏轉(zhuǎn)調(diào)的重復(fù)定音精度。本轉(zhuǎn)調(diào)頭是一個技術(shù)集成部件，它由機(jī)械工廠精工制造，使得一般民族樂器工廠，都能容易的在制作中鑲粘使用，生產(chǎn)出各具外觀特色的轉(zhuǎn)調(diào)古箏。本發(fā)明解決了一般樂器廠無科技研發(fā)和精密機(jī)構(gòu)零件制造能力的難題。本發(fā)明使傳統(tǒng)古箏即保留現(xiàn)有傳統(tǒng)音色，又能快速轉(zhuǎn)換調(diào)式，使它與民族樂隊能更方便的融合。

附圖說明：

圖1為轉(zhuǎn)調(diào)機(jī)構(gòu)橫向剖視圖

圖2為轉(zhuǎn)調(diào)頭主視圖

圖3為上杠桿組裝主視圖

圖4為上杠桿組裝俯視圖

圖5為半音微調(diào)板主視圖

圖6為上杠桿滾輪剖視圖

圖7為下杠桿主視圖

圖8為凸輪片分類圖

圖9為六檔定位輪視圖

圖10為六方主軸組裝圖

圖11為傳統(tǒng)箏鑲轉(zhuǎn)調(diào)頭總成示意圖

表1為五音制21弦音高表

表2為轉(zhuǎn)調(diào)凸輪升程排序表

圖中；1為弦釘板、2為轉(zhuǎn)調(diào)箱體、3為導(dǎo)向架板、4為上杠桿、5為下杠桿、6為六方主軸、7為弦釘、8為拉桿、9為六檔定位輪、10為琴弦、11為傳統(tǒng)箏上音板、12為傳統(tǒng)箏下音板、13為右弦枕罩、14為21槽右弦枕、15為弦枕輪、16為張緊輪、17為支承輪、18為凸輪片、19為助力彈簧、20為增強(qiáng)連接板、21為微調(diào)螺栓、22為半音微調(diào)板、23為距離套、24為軸承。

具體實施方式：

本發(fā)明以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步描述：

如圖1至11所示：本發(fā)明的轉(zhuǎn)調(diào)頭是一個可鑲在傳統(tǒng)古箏琴頭內(nèi)的整體部件，實現(xiàn)傳統(tǒng)古箏的快速機(jī)械轉(zhuǎn)調(diào)。

轉(zhuǎn)調(diào)頭是每弦一組的上下杠桿聯(lián)動系統(tǒng)，共21組。該系統(tǒng)由上杠桿4、下杠桿5、安裝凸輪18的六方主軸6、拉桿8組成。上杠桿4的轉(zhuǎn)動支點(diǎn)為其中部的弦枕輪15，輪軸定位在右弦枕14的槽上部，杠桿右端下死點(diǎn)為弦枕槽底面。下杠桿5的v型槽卡在導(dǎo)向架板3槽孔的下棱邊，由卡簧拉緊定位，中間的支承輪17壓在凸輪18上，凸輪凹面為上止點(diǎn)，上下杠桿通過拉桿8連接。在定弦音位時，上杠桿右端壓在下死點(diǎn)，凸輪在定弦音位凹面，下杠桿左端在上位。

轉(zhuǎn)動凸輪18到升半音位時，上下杠桿左端同步下移，上杠桿4右端張緊輪16外擺，頂緊琴弦10，增加張力而升半音。

僅靠凸輪升音是不精準(zhǔn)的，必須進(jìn)行無級的微調(diào)。本發(fā)明為方便使用，將微調(diào)功能設(shè)在上杠桿4的左側(cè)。上杠桿在定弦音位時，右端壓在下死點(diǎn)，調(diào)定弦音時，升半音機(jī)構(gòu)處于閑置待用狀態(tài)。當(dāng)凸輪18轉(zhuǎn)到升半音位時，凸輪驅(qū)動下杠桿5下移，拉桿8的頂端壓迫微調(diào)板22帶動上杠桿左端下拉，右端張緊輪16撐緊琴弦升音，此時，在校音器指示下，細(xì)微調(diào)整微調(diào)螺拴，可微調(diào)上杠桿的張緊度，獲得精準(zhǔn)的升半音，以校音器綠亮為準(zhǔn)。當(dāng)恢復(fù)到定弦音位時，拉桿因微調(diào)板22的角度變化，會產(chǎn)生相對初始位置的下移，使支承輪17與凸輪18間產(chǎn)生微小間隙，此時，彈簧19將撐緊下杠桿，保持此狀態(tài)的穩(wěn)定。

本發(fā)明所采用的弦釘板是樂器廠的標(biāo)準(zhǔn)件，轉(zhuǎn)調(diào)箱用白松板或復(fù)合板制作，主軸為冷拔六方不銹鋼或輕質(zhì)合金制造，導(dǎo)向架板用不銹板切割彎成。凸輪片可用金屬或高強(qiáng)度塑料制造。加裝磁性連接的塑料罩蓋13后，更美觀實用。

本機(jī)構(gòu)與傳統(tǒng)古箏的制作連接步驟是：1、將專用弦釘板與古箏前后主筋板榫扣粘接，形成整體框架。2、下音板在琴頭處分兩段與轉(zhuǎn)調(diào)頭增強(qiáng)板粘接，斷開處用轉(zhuǎn)調(diào)箱體臨時定位活板頂替。上音板粘接工藝不變。3、按原工藝貼側(cè)板，烘烤，精加工箱體。4、拆下活動板，粘接轉(zhuǎn)調(diào)箱體；找出弦釘板上弧面中心點(diǎn)，依該點(diǎn)定位粘接右弦枕並粘合各貼面板及其他件。5，按樣板劃線鉆拉桿孔與穿弦孔。6，上面漆與裝穿管套。7，按圖紙安裝轉(zhuǎn)調(diào)頭零部件與琴弦，并進(jìn)行初步調(diào)試。

傳統(tǒng)古箏轉(zhuǎn)調(diào)頭的調(diào)音過程是：1、按表1所示，先確定甲乙兩臺箏的類型。兩臺古箏的兩套凸輪片是相同的，但起始的定弦音調(diào)不同，因此，凸輪有兩種排列安裝次序，見表2。每檔凸輪有三種不同升程次序，在每檔4至5根琴弦選擇凸輪安裝時，可將較高音弦選成同類，低音弦獨(dú)占一類，原因是高音弦細(xì)，轉(zhuǎn)調(diào)省力，這樣使瞬時扭矩均衡。2、當(dāng)一臺轉(zhuǎn)調(diào)頭按表1和表2分類安裝完成后，主軸轉(zhuǎn)到定弦音位，可進(jìn)行音高的調(diào)整：1)首先按甲箏的a調(diào)或乙箏的be調(diào)，用傳統(tǒng)箏的弦釘調(diào)出定弦音調(diào)，音高如表1所示。依十二平均音律校音器綠燈亮為準(zhǔn)。此時上杠桿右下端壓在下死點(diǎn)。2)按表1由左向右的次序，調(diào)定下一轉(zhuǎn)調(diào)。以甲箏為例，當(dāng)校音器定為d調(diào)時，則1、6、11、16、21弦都要升半音，因為這五根弦音程皆為八度，頻率都是倍增，所以校音器在這一調(diào)位可一次檢測五根弦，綠燈亮為準(zhǔn)。3)由于每根弦升音機(jī)構(gòu)的升音能力都大于半音，所以，用螺栓調(diào)整微調(diào)板與上杠桿的相對夾角，都能調(diào)出精準(zhǔn)的半音。4)按此方法調(diào)準(zhǔn)所有調(diào)式，即21根弦都有準(zhǔn)確的升半音狀態(tài)。5)調(diào)準(zhǔn)六種調(diào)式后，一般不再移動弦碼位置，如果弦碼移動位置較大，則影響定弦音和升半音音準(zhǔn)。在使用過程中某根弦走調(diào)就像其他樂器一樣是常有的，走調(diào)后，可先看弦碼位置，再聽定弦音，最后調(diào)準(zhǔn)升半音，實際操作并不困難。

依照本機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理，可使現(xiàn)更多弦數(shù)的古箏轉(zhuǎn)調(diào)(如25弦箏)。